Zusammenfassung: Ein Forschungsteam der MedUni Wien hat ein neues MRT-Verfahren entwickelt, das den Glukosestoffwechsel im Gehirn ohne den Einsatz radioaktiver Materialien abbilden kann. Das nicht-invasive Verfahren verwendet eine harmlose Glukoselösung und kann mit gängigen MRT-Geräten verwendet werden, um zuverlässige Ergebnisse zur Diagnose von Stoffwechselstörungen zu liefern.
Quelle: Medizinische Universität Wien
Stoffwechselstörungen spielen bei vielen Volkskrankheiten eine große Rolle, darunter Alzheimer, Depressionen, Diabetes und Krebs, die zuverlässige, nicht-invasive Diagnoseverfahren erfordern. Bisher wurden radioaktive Materialien als Teil des Prozesses zur Kartierung des Glukosestoffwechsels im Gehirn verwendet.
Nun hat das Forschungsteam der MedUni Wien einen völlig neuen Ansatz für die Magnetresonanztomographie (MRT) entwickelt. Unter Verwendung einer unbedenklichen Glukoselösung liefert das Verfahren zuverlässige Ergebnisse und kann prinzipiell mit allen gängigen MRT-Geräten verwendet werden.
Die Ergebnisse der Studie wurden soeben in der Fachzeitschrift veröffentlicht Das Wesen der biomedizinischen Technik.
Die Studie befasste sich mit bestehenden diagnostischen Verfahren zur Kartierung des Glukosestoffwechsels im Gehirn und verbesserte diese erheblich. Die Ergebnisse wurden durch mehrmaliges Messen des Blutzuckerspiegels und der Stoffwechselprodukte bei gesunden Probanden über einen Zeitraum von etwa 90 Minuten erhalten.
Im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren erhielten die Probanden keine radioaktiv markierte Glukose, sondern eine Menge einer ungefährlichen Glukoselösung, die einer Dose Erfrischungsgetränk entspricht. Da dieses Material für das verwendete MRT-Verfahren kein direktes Signal liefert, wurden Konzentrationen und Glukosestoffwechsel indirekt anhand des Signalintensitätsabfalls des jeweiligen Produkts gemessen.
Der leitende Forscher Wolfgang Bogner von der Universitätsklinik für Biomedizinische Bildgebung und bildgeführte Therapie der MedUni Wien hob die klinische Bedeutung der Forschungsergebnisse hervor.
Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten
Die von Forschenden der Universitätsklinik für Psychiatrie und Psychotherapie und der Universitätsklinik für Tertiärmedizin der MedUni Wien durchgeführte Studie verwendete einen leistungsstarken 7-Tesla-MRT-Scanner. Das Gerät wurde 2008 in Betrieb genommen und ist bis heute der einzige in Österreich verfügbare Ultrahochfeld-MRT. Wolfgang Bogner und sein Team haben bereits gezeigt, dass der neue Ansatz auch auf 3-Tesla-MR-Scannern funktioniert.
sagte Fabian Ness, Hauptautor einer in der Zeitschrift veröffentlichten Folgestudie Investigative Radiologie.
Weitere Studien sind erforderlich, um die Ergebnisse zu bestätigen
Störungen im Glukosestoffwechsel sind ein Merkmal vieler Volkskrankheiten. Bereits bekannt ist, dass Krebszellen und Krebszellen viel mehr Glukose aufnehmen als normale Zellen – ein Effekt, den sich Ärzte bei der Diagnose und Lokalisierung von Tumoren zunutze machen können.
Derzeit geschieht dies durch die Positronen-Emissions-Tomographie mit Computertomographie (PET-CT), bei der den Patienten eine kleine Menge radioaktiver Glukose gespritzt werden muss. Allerdings müssen die Ergebnisse noch in weiteren Studien verifiziert werden, bevor die neue, weniger invasive Methode, die an der MedUni Wien zum Wohle der Patientinnen und Patienten entwickelt wurde, publiziert werden kann.
Über diese Neuigkeiten aus der Neuroimaging-Forschung
Autor: Pressebüro
Quelle: Medizinische Universität Wien
Kommunikation: Pressestelle – Medizinische Universität Wien
Bild: Bildnachweis der Medizinischen Universität Wien
Ursprüngliche Suche: Geschlossener Zugang.
„1H-MR-Spektroskopie der Glucose-Demethylierung und des Neurotransmitter-Metabolismus bei 7 Tb im menschlichen Gehirn.Von Petr Bednarik et al. Das Wesen der biomedizinischen Technik
eine Zusammenfassung
1H-MR-Spektroskopie der Glucose-Demethylierung und des Neurotransmitter-Metabolismus bei 7 Tb im menschlichen Gehirn.
Ein gestörter Glukosestoffwechsel im Gehirn wurde mit mehreren neurologischen Störungen in Verbindung gebracht. Positronenemissionstomographie und Kohlenstoff-13-Magnetresonanzspektroskopie (MRSI) können zur Bestimmung des Glukosestoffwechsels verwendet werden, aber diese Methoden beinhalten eine Strahlenbelastung, können den nachgeschalteten Stoffwechsel nicht bestimmen oder haben eine schlechte räumliche Auflösung.
Deuterium-MRSI (2H-MRSI) ist eine sichere, nicht-invasive Alternative zur Bestimmung des Stoffwechsels 2H-markierte Substrate wie Glukose und ihre metabolischen Endprodukte können jedoch nur eine begrenzte Anzahl schädlicher Verbindungen messen und erfordern spezielle Instrumente.
Hier zeigen wir, dass das Protonen-MRSI (1H-MRSI) bei 7 T hat eine höhere Empfindlichkeit, chemische Spezifität und räumlich-zeitliche Auflösung als 2H-MRSI.
Wir waren 1H-MRSI bei fünf Probanden zur Unterscheidung zwischen Glutamat und Glutamin, γ-Aminobuttersäure und Glukose an bestimmten Molekülpositionen gelöst und gleichzeitig denaturierte und harmlose Metaboliten abbilden. 1H-MRSI, das für klinisch verfügbare MRT-Geräte geeignet ist, kann die Untersuchung des Glukosestoffwechsels im Gehirn und seiner potenziellen Rolle bei neurologischen Erkrankungen erleichtern.
